Warum Holzkohle und nicht Holz?

Warum Holzkohle und nicht Holz? In diesem Artikel erklären wir dir, warum häufig auf Holzkohle und nicht auf Holz zurückgegriffen wird. Aber ist es denn wirklich so ratsam? 

Warum Holzkohle und nicht Holz?

Holzkohle wird anstatt von Holz genommen, wenn eine intensivere Hitze entstehen soll. Der Vorteil ist, dass bei Holzkohle weniger Rauch und Flammen entstehen als bei Holz. Es entstehen keine Flammen mehr, da bei der Herstellung der Holzkohle alle brennbare Gase entzogen werden.  Zudem dauert es länger bis sich das Holz entzündet und entflammt, weshalb auch gerade beim Grillen auf Holzkohle umgestiegen wird. Holzkohle verbrennt nicht, sie glüht. 

Warum Holzkohle und nicht Holz?

Verwendung von Holzkohle

Bei der Holzkohle entsteht fast kein Rauch, weshalb man sich im Mittelalter an Holzkohle- Becken, welche in sogar in Zimmern standen, aufwärmte. 

Da die Holzkohle mehr Hitze als Holz abgibt, wurde Kohle zur Herstellung von Bronze und Eisen verwendet, weshalb auch unzählige Wälder abgeholzt worden sind. Weshalb es zur Zeiten der Industrialisierung (18. Jahrhundert) kaum noch Wälder in England gab. Daher musste nun Holz importiert werden. 

Später wurde eine Technik entwickelt, welche aus dem Gestein (Kohle) Koks herstellen konnte. Damit wurden dann die Hochöfen zur Stahlherstellung beheizt. 

Im Mittelalter wurde Holzkohle pulver mit anderen Materialien vermischt, um Schwarzpulver herzustellen, welches als Schießpulver für beispielsweise Gewehre, Kanonen und Sprengmittel diente. 

In Haiti entsteht mehr als die Hälfte der gesamten Energie durch Holzkohle. 

In Madagaskar werden die sogenannten Fataperas (kleiner Kochofen) mit Holzkohle betrieben, weshalb unzählige Wälder abgebrannt werden, um diese Holzkohle zu gewinnen. 

Heute wird Holzkohle für die Herstellung gehärteter Metalle verwendet.

Warum Holzkohle und nicht Holz?

Herstellung

Holzkohle ist ein Produkt, welches durch das Erhitzen von Holz unter Luftabschluss hergestellt wird. 

Dabei entstehen:

Herstellung Kohle Schritt für Schritt: 

  1. Initialphase 
  • endotherme Phase
  • Temperaturen: bis zu 220°C 
  • Material wird aufgeheizt und getrocknet 
  • Wasserstoff, Kohlendioxid, Essigsäure und Ameisensäure entweichen
  • Abgabe von hygroskopischen Wasser (bei Temperatur bis 150°C), Entwicklung saurer Dämpfe
  • Zersetzen bei Temperatur über 150°C 
  1. Pyrolytischen Zersetzungsphase
  • endotherme Phase
  • vermehrte Freisetzung der Stoffe (Temperatur: bis 280°C)
  • exotherme Reaktion ab 280°C 
  • 880 kJ/kg Holz als Energie freigesetzt
  • Aufheizung des Reaktion bis 500°C 
  • Entstehung Dampf (gelb) und Gase (Temperatur ab: 300°C)
  • brennbare Gase: Kohlenmonoxid, Methan, Formaldehyd, Essigsäure, Methanol, Ameisensäure, Wasserstoff
  • kühlen brennbare Gase ab= Entstehung Holzteer, Holzessig
  • Veränderung der Struktur (kristallin) bei Temperatur von 400°C
  • Rauchgas dringt durch verkohlte Schichten und wird in brennbares Kohlenmonoxid und Wasserstoff aufgespalten
  • Rückstand: Holzkohle

Arten der Holzkohle

Rotkohle (Roestkohle) 

  • Farbe: braun- schwarz
  • Heizwert wie Schwarzkohle 

Schwarzkohle

  • Entstehung bei Temperaturen über 350°C
  • Dichte und Leistungsfähigkeit (Wärme, Elektrizität) erhöht sich durch Steigen der Verkohlungstemperatur
  • Entzündlichkeit der Kohle sinkt 
  • zieht keine feuchtigkeit mehr an 

Rotholz

  • Farbe: rotbraun
  • unausgebrannt
  • fest
  • Entstehung unter 270°C
Warum Holzkohle und nicht Holz?

Eigenschaften 

Holzkohle setzt sich zusammen aus: 

  • 81-90% Kohlenstoff
  • 3% Wasserstoff
  • 1% Wasserstoff
  • 6% Sauerstoff
  • 1% Stickstoff
  • 6% Feuchtigkeit
  • 1-2% Asche 
  • Schwefel 
  • Rohdichte: 0,15 bis 0,40 g cm-3 
  • Reindichte: 1,38 bis 1,46 g cm-3
  • entzünden bei 350°C bis 400°C 
  • ohne Flammen weiter brennbar (flammenbildende Gase bei Verkohlung entwichen)
  • verbrennt mit höherer Temperatur als Holz
  • Verbrennungstemperatur: 800°C 
  • Heizwert: 31,6 -32,9 MJ/kg
  • Heizwert höher bei steigender Verkohlungstemperatur
  • Gewichtszunahme nach dem Erkalten 

Holzarten 

Folgende Gewichtsprozente liefern diese Holzarten (bei einer Trocknung von 150°C und Verkohlung von 300°C:

  • Eiche 46%
  • Fichte 40,75%
  • Ulme 34,7%
  • Hainbuche 34,6% 
  • Birke 34,17% 
  • Esche 33,3%
  • Linde 31,85%
  • Pappel 31,1%
  • Rosskastanie 30,0%

Grillkohle aus Tropenholz 

Stiftung Warentest fand in 5 von 17 Produkten Tropenholz bei den getesteten Grillkohle, manchmal sogar trotz Gütesiegel. 

Das FSC- Siegel steht für “Forest Stewardship Council” und ist ein internationales Zertifizierungssystem für nachhaltige Waldwirtschaft. Da Siegel steht für Wälder, welche verantwortungsvoll bewirtschaftet worden sind. Eine Grillkohle trug sogar das FSC- Siegel und bestand komplett aus Tropenholz.

Das Tropenholz der 5 fälschlichen Grillkohlen stammte aus Afrika und Südamerika, wo das Abholzen der Regenwälder auch Armut und Korruption begünstigen.

Warum Holzkohle und nicht Holz?

FAQ- häufig gestellte Fragen 

Warum macht man aus Holz Holzkohle?

Holzkohle ist ein Produkt, welches durch das Erhitzen von Holz unter Luftabschluss hergestellt wird. Nur aus Holz kann man Holzkohle herstellen, da Holz die geeignete Dichte, notwendigen Eigenschaften und Inhaltsstoffe aufweist. 

Was passiert, wenn wir Holzkohle verbrennen? 

Wenn wir Holzkohle verbrennen, passiert es, dass Wärme, welche in Energie umgewandelt wird, freigesetzt wird. Die Stoffe reagieren erst miteinander, sobald für eine ausreichende Sauerstoffzufuhr gesorgt worden ist. Durch das Verändern der Zusammensetzung der Stoffe wird Wärme abgegeben. Kohlendioxid und Wasserstoff sind die Endprodukte der Holzkohle- Verbrennung. 

Wie stellte man früher Holzkohle her?

So wurde früher Holzkohle in einem Meiler hergestellt: 

1) Buchenholz aufschichten 

2) Schichten mit Gras, Moos und Lehm bedecken (luftdicht verschließen)

3) benötigte Sauerstoffmenge gelangt durch Poren ins Innere oder ggf. Einlassen von Lüftungskanälen 

4) Köhler entzündet sich

5) Glimmen des Holzes (Dauer: mehrere Wochen)  

6) Holz wird Feuchtigkeit entzogen

7) Entstehung gasförmiger Reaktionsprodukte 

8) Holzzellen und Kohlenstoffgerüst bleiben übrig

9) Fertig, wenn schwarzer Rauch aufsteigt 

Holzkohle wurde früher mit einem Köhler hergestellt. In der Eiszeit bis zum 20. Jahrhundert war der Köhler schon für den Aufbau einer Meilers notwendig. Der Meiler war ein halbrunder Ofen, in dem die Herstellung der Holzkohle aus Holz vollzogen worden ist. 

Warum wird Holzkohle leichter wenn man sie verbrennt?

Wenn man Holzkohle verbrennt, wird sie leichter, da Gase (Wasserstoff, Kohlendioxid, Essigsäure und Ameisensäure) entweichen und auch hygroskopisches Wasser abgegeben wird. Daher wird der Holzkohle- Feststoff leichter. 

Welche Gase entstehen bei der Verbrennung von Kohle?

Bei der Verbrennung von Kohle entstehen die Gase Kohlendioxid, Wasserdampf, Essigsäure, Ameisensäure und Schwefeldioxid. 

Wie lange kann man Holzkohle lagern? 

Holzkohle kann man so lange wie notwendig lagern. Sie wird nicht schlecht oder ähnliches. Beim Lagern der Holzkohle sollte jedoch darauf geachtet werden, dass sie trocken gelagert wird. Holzkohle ist nämlich hygroskopisch, wodurch die umliegende Feuchtigkeit aufgenommen wird. 

Warum Holzkohle und nicht Holz? Dieser Artikel klärt auf, ob es wirklich besser ist auf Holzkohle und nicht auf Holz zurückzugreifen. Wir haben aufgeklärt!

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